SU1113417A1

SU1113417A1 - Charge for producing alloying melt

Info

Publication number: SU1113417A1
Application number: SU833626786A
Authority: SU
Inventors: Цезарь Львович Кацман; Лев Яковлевич Рудашевский; Сергей Виленович Галян; Юрий Анатольевич Радченко; Анатолий Борисович Покровский; Борис Яковлевич Скорняков; Виктор Канонович Гляделов; Валерий Николаевич Корнилов
Original assignee: Научно-исследовательский институт металлургии
Priority date: 1983-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1984-09-15

Abstract

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГИРУЮЩЕГО РАСПЛАВА, содержаща ванадийсодержащий шлак, восстановитель, углеродсодержащий материал, о т л и .чающа с тем, что, с целью удешевлени процесса получени легирующего расплава, повьпиени усвоени легирующих элементов при использовании легирующего расплава дл выплавки стали с ограниченным содержанием марганца, она дополнительно содержит молибденовый концентрат и отходы высоколегированных сталей, в качестве восстановител - отходы абразивной зачистки металла и в качестве углеродсодержащего материала - кокс при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ванадийсодержащий 12-20 шлак Отходы абразивной зачистки 6-10 металла Молибденовый 3-10 концентрат 0,5-2,5 Кокс Отходы высоколегированных Остальное сталейThe CHARGE FOR PREPARING THE MELTING MELT, containing vanadium-containing slag, a reducing agent, carbon-containing material, is only because, in order to reduce the process of obtaining the alloying melt, to master the absorption of the alloying elements when using the alloying alloy for the production of alloyed steel with limited content of melting alloyed steel with a limited content of alloyed alloy for melting alloyed elements using the alloyed alloying material used for melting alloyed steel with limited content of alloyed melts. it additionally contains molybdenum concentrate and waste of high-alloyed steels, as a reducing agent - waste of abrasive cleaning of the metal and as carbon-containing m Therians - coke with the following ratio of components, wt%: 12-20 vanadium slag waste abrasive cleaning 6-10 3-10 Molybdenum metal concentrate 0.5-2.5 Cox Other Wastes of high-strength steels.

Description

СО 4:CO 4:

« "

Изобретение относитс к черной металлургии и может быть использовано при получении легирующих расплавов , примен емых при производстве высоколегированных сталей.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the preparation of alloying melts used in the production of high alloy steels.

Известна шихта дл выплавки черны металлов Л, включающа окисленные железорудные материалы, углеродсод ержащие материалы, шлакообразующие материалы, раскисл кнцие и легирующие добавки и имеюща следующее соотнощение компонентов, мас.%:The known charge for smelting ferrous metals L, including oxidized iron ore materials, carbon-containing materials, slag-forming materials, deoxidation and alloying additives and having the following ratio of components, wt.%:

ОкисленныеOxidized

железорудныеiron ore

материалыmaterials

с содержаниемwith content

ванади доvanadi up

0,3% и (или) фосфора до 1% 60-850.3% and (or) phosphorus up to 1% 60-85

Углеродсодержащие материалы 14-30Carbon materials 14-30

ШлакообраагующиеSlagging

материалы 0,5-15materials 0.5-15

ЛегирующиеAlloying

и раскисл ющиеand deoxidizing

добавки0,5-5,0Additives 0.5-5.0

Однако эта шихта не применима дл производства стили с низким содержанием фосфора, а невысокое содержание ванади в железорудных материалах и большое их количество приводит к образованию увеличенного шлакового сло , что, в свою очередь снижает эффективность извлечени легирующих компонентов.However, this mixture is not applicable to the production of styles with low phosphorus content, and the low content of vanadium in iron ore materials and a large number of them leads to the formation of an increased slag layer, which, in turn, reduces the efficiency of extraction of alloying components.

Известна шихта дл выплавки стали и сплавов , включак ца окисленную металлическую стружку, известь , плавиковый шпат и алюминиевую стружку при следующем соотношении компонентов, мас.%:The known charge for smelting steel and alloys, including oxidized metal chips, lime, fluorspar and aluminum chips in the following ratio of components, wt.%:

Алюминиева струж3-15 ка (порошок) 2-10Aluminum chip 3-15 ka (powder) 2-10

ИзвестьLime

ПлавиковыйFluoric

2-152-15

шпатspar

Окисленна Oxidized

металлическа metal

стружкаОстальноеshavings

При использовании известной шихты в дуговой печи алюминиева стружка (порошок), имеюща высокую реакционную способность, взаимодействуе с кислородом воздуха, просасываемог через печь, следовательно, эффективность ее использовани низка . Кроме того, использование алюминиевой стружки (порошка) удорожает процессWhen using the known charge in an arc furnace, aluminum chips (powder), which have a high reactivity, interact with the oxygen of the air, are sucked through the furnace, therefore, the efficiency of its use is low. In addition, the use of aluminum chips (powder) increases the cost of the process.

17I17I

выплавки. Известна шихта не содержит ванади и не мож«т быть использована дл вьтлавки ванадийсодержащих сталей.smelting. The known charge does not contain vanadium and cannot be used to melt vanadium-containing steels.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату вл етс шихта дл получени рафинирующего и ле- . гирующего расплава З, включающа Closest to the proposed technical essence and the achieved result is the mixture to obtain a refining and le-. of the melting gland H, including

ванадийсодержащий шлак, металл-восстановитель , плавиковый шпат, угле-, родсодержащий материал и известь при следующем соотношении компонентов , мас.%:Vanadium-containing slag, reducing metal, fluorspar, carbon-containing material and lime in the following ratio, wt.%:

Ванадийсодер35-65 жащий шлак Металл-вос3-11 становитель Углеродсодержащий материал Vanadiumsoder35-65 slagging slag Metal-wax3-11 becoming Carbon-containing material

1,0-11,0 Плавиковый 1,0-11,0 Fluoric

0,5-5,0 шпат Известь Остальное Однако в состав данной шихты вхоеит до 78% шлакообразующих материал это приводит к тому, что переход легирующих элементов из ванадийсодежащего шлака в расплав, который должен образоватьс , затруднен и извлечение ванади окажетс низким. Кроме того, использование такого большого количества ванадийсодержащего шлака, в котором содержитс и большое количество марганца, приводит к тому, что легирук ций расплав буде обогащен марганцем, что затрудн ет его использование при выплавке высоколегированных сталей, таких как быстрорежуща и инструментальна , содержание марганца в которых ограничено . К тому же, шихта предполагает применение металла-восстановител (например, ферросилици или алюмини ), а это удорожает процесс выплавки.0.5-5.0 spar Lime Else However, this blend contains up to 78% of slag-forming material, which leads to the fact that the transition of alloying elements from vanadium-containing slag to the melt, which should form, is difficult and the extraction of vanadium will be low. In addition, the use of such a large amount of vanadium-containing slag, which also contains a large amount of manganese, leads to the fact that the alloying of the melt will be enriched with manganese, which complicates its use in the smelting of high-alloyed steels, such as high-speed and tool, the manganese content in which limited . In addition, the charge involves the use of a metal-reducing agent (for example, ferrosilicon or aluminum), and this increases the cost of the smelting process.

Цель изобретени - удешевление процесса получени легирующего расплава , повышение усвоени легирующих элементов при использовании легирующего расплава дл вьтлавки стали и применение этого расплава при выплавке высоколегированных сталей с ограниченным содержанием марганцаThe purpose of the invention is to reduce the cost of obtaining the alloying melt, increasing the absorption of the alloying elements when using the alloying melt for melting steel, and using this melt in the smelting of high alloyed steels with a limited manganese content.

Указанна цель достигаетс тем, что шихта дл получени легирующего расплава, содержаща ванадийсодержащий шлак, восстановитель, углерод содержащий материал, дополнительно 3 содержит молибденовый концентрат и отходы высоколегированных сталей, в качестве восстановител - отходы абразивной зачистки металла и в качестве углеродсоДержащего материала - кокс при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ванадийсодержащий шлак12-20 Отходы абразивной зачистки металла6-10 Молибденовый концентрат3-10 Кокс0,5-2,5 Отходы высоколегированных сталейОстальное Ванадийсодержащий шлак присаживаетс дл введени ванади в легирующий расплав. Если присаживать его менее 12%, то содержание ванади в сплаве будет низкое и использовать его в зтом случае невыгодно Присадка ванадиевого шлака в количестве более 20% приводит к образованию большого количества шлака в св зи с чем ухудшаетс извлечение ванади , кроме того, при этом повьш1аетс содержание марганца в спла ве вьш1е концентрации его в стали. Отходы абразивной зачистки содер жат легирующие злементы и карбид кремни , которьм в данном случае вл етс восстановителем ванади )из ванадийсодержащегошлака и исклю чает необходимость использовани металлов восстановителей (ферросили ци , алюмини ). Количество отходов абразивной з ачистки не должно быть менее 6%,так как при уменьшении его ни же 6% наблюдаетс ухудшение степени восстановлени ванади из ванадиевого шлака и меньш,е вноситс легирующих, содержащихс в зтих Отходах. При увеличении количества отходов абразивной зачистки более 15% ухудшаетс технологичность про цесса, котора про вл етс в увели чении количества шлака, его окисленности и повышении содержани SiOj, что, в свою очередь, снижает степень извлечени ванади . Расход молибденового концентрат должен обеспечить с одной стороны 74 минимально допустимое содержание молибдена в стали, чем и по сн етс нижний предел, а с другой стороны не ухудщить усвоение легирующих из шихты, так как концентрат вл етс окислителем. В св зи с тем, что на опытных плавках при расходе молибденового концентрата выше 10% наблюдали уменьшение усвоени легирующих, то ограничили количество его в шихте 10%. Кокс присажищали как дополнительный восстановитель. Если вводить его в шихту в количестве менее 0,5%, то не обеспечиваетс необходима степень восстановлени ванади из ванадиевого шлака и молибдена из концентрата. При расходе кокса более 2,5% увеличиваетс содержание углерода в сплаве, что при дальнейшем использовании приводит к технологическим осложнени м. П р и м е р. Опытные плавки по получению легирукщего сплава провод т. в 10-тонной дуговой печи, ЭСПИ-2 ЗМЗ После выпуска предыдущей плавки и заправки печи на подину загружают 150 кг кокса, на него 700 кг молибденового концентрата, 1000 кг отходов абразивной зачистки, 1500 кг ванадийсодержащего шлака и отходы высоколегированных сталей (В44). Загруженную в печь шихту расплавл ют, расплав дополнительно обрабатывают отходами алюминиевого производства в количестве 8 кг/т и выпускают из него в ковш. Получают легирующий сплав следукнцего состава,%: С 0,95; Мп 0,25; Si 0,38; S 0,019; Р 0,022; Сг 4,7; Мо 4,1; W 4,04; V 1,98. В дальнейшем легирующий сплав используют при выплавке быстрорежущей стали Р6АМ5. Полученный сплав загружают в 10-тонную печь. Дополнительно в печь ввод т ферромолибден и ферровольфрам в количестве, необходимом дл получени готовой стали (ферромолибдена 220 кг, ферровольфрама 250 кг) и шлакообразующие (известь 100 кг, шамот 30 кг), затем загруженную шихту расплавл ют. Шлак раскисл ют порошком алюмини. (15-20 -кг) и плавку выпускают. Результаты испытаний приведены в таблице.This goal is achieved by the fact that the charge for obtaining alloying melt, containing vanadium-containing slag, reducing agent, carbon containing material, additionally 3 contains molybdenum concentrate and waste of high-alloyed steels, as a reducing agent - waste of abrasive cleaning of metal and carbon-holding material - coke in the following ratio components, wt.%: Vanadium-containing slag 12-20 Waste abrasive cleaning of metal 6-10 Molybdenum concentrate 3-10 Coke 0.5-2.5 Waste high-alloy steels About Talnoe vanadium slag prisazhivaets for administration vanadium alloy melt. If it is set to less than 12%, then the content of vanadium in the alloy will be low and it is unprofitable to use it in this case. Additive vanadium slag in an amount of more than 20% leads to the formation of a large amount of slag due to which the vanadium extraction is deteriorated, moreover, the manganese content in the alloy was higher than its concentration in steel. Abrasive cleaning waste contains alloying elements and silicon carbide, which in this case is a vanadium reducing agent from vanadium-containing slag and eliminates the need to use metal reducing agents (ferrosilicon, aluminum). The amount of waste of abrasive stripping should not be less than 6%, since with a decrease of less than 6%, a decrease in the degree of reduction of vanadium from vanadium slag is observed and less, e does not contribute to the doping contained in these wastes. As the amount of abrasive cleaning waste increases by more than 15%, the manufacturability of the process deteriorates, which is manifested in an increase in the amount of slag, its oxidation and an increase in the SiOj content, which, in turn, reduces the recovery of vanadium. The consumption of molybdenum concentrate must ensure on the one hand 74 the minimum permissible content of molybdenum in steel, which explains the lower limit, and on the other hand does not impair the absorption of doping from the charge, since the concentrate is an oxidizing agent. Due to the fact that experienced melting at a consumption of molybdenum concentrate above 10% observed a decrease in the absorption of alloying, it was limited to 10% in the charge. Coke was seated as an additional reducing agent. If it is introduced into the mixture in an amount of less than 0.5%, then the degree of reduction of vanadium from vanadium slag and molybdenum from the concentrate is not required. With a coke consumption of more than 2.5%, the carbon content in the alloy increases, which, with further use, leads to technological complications. EXAMPLE Experimental melting to obtain a alloying alloy is carried out in a 10-ton arc furnace, ESPI-2 ZMZ After the previous melting and refilling of the furnace, 150 kg of coke is loaded onto the hearth, 700 kg of molybdenum concentrate, 1000 kg of abrasive cleaning waste, 1500 kg of vanadium-containing slag and waste high-alloy steels (B44). The charge loaded into the furnace is melted, the melt is additionally treated with aluminum production waste in the amount of 8 kg / t and released from it into the ladle. Get alloying alloy following composition,%: C 0.95; Mp 0.25; Si 0.38; S 0.019; P 0.022; Cr 4.7; Mo 4.1; W 4.04; V 1.98. In the future, the alloying alloy is used in the smelting of high-speed steel P6AM5. The resulting alloy is loaded into a 10-ton oven. Additionally, ferromolybdenum and ferro-tungsten are introduced into the furnace in an amount necessary to produce finished steel (ferromolybdenum 220 kg, ferro-tungsten 250 kg) and slag-forming (lime 100 kg, chamotte 30 kg), then the loaded mixture is melted. The slag is acidified with aluminum powder. (15-20 kg) and smelting produced. The test results are shown in the table.

fOfO

oooo

GO GO

«Л Ti"L Ti

гоgo

«c “C

CTiCTi

ОчOch

oo

«- O“- O

CO OCO O

00 (Ti00 (Ti

«J"J

r. r.

r У|r y |

TiTi

CfsCfs

0000

CTiCTi

CMCM

№No

vOvO

inin

9i9i

ч}sivOh} sivO

СЛ SL

ONON

ON fON f

oo

vO -vO -

.00.00

--

оabout

«"

CMCM

COCO

oo

aa

ONON

oo

erieri

CMCM

oo

00 CM00 CM

о about

COCO

fO COfO CO

оabout

о rо оo ro o

in CMin CM

lOlO

r-r-

о about

о - ю оo - u o

U4 U4

оabout

о 1about 1

S VOS vo

гоgo

оabout

0000

чОcho

oooo

7 111341787 11134178

Использование предлагаемой шихтыоколо 60 руб/т. Дополнительные распоавол ет по сравнению с прототи-ходы на выплавку легирующего сплапом сократить расход раскислйтелейва составл ют около 50 руб/т. ТаI (А1 на 2-3 кг/т, ферросилици наким образом, ожидаемый экономическийThe use of the proposed blend about 60 rubles / t. Compared to proto-alloying methods for melting alloyed with a alloy, the reduction of the consumption of depleted alloy amounts to about 50 rubles / ton. TaI (A1 at 2-3 kg / t, ferrosilicon, the expected economic

5-6 кг/т) и ферросплавов (ферромо-$ эффект 10 руб/т. При годовой объеме5-6 kg / t) and ferroalloys (ferrom-$ effect 10 rubles / ton. With an annual volume

ливдёна на 3 кг/т, ферровольфрамавыплавки быстрорежущей стали пор дна 2 кг/т, феррохрома на 5 кг/т,ка 10000 т в год. экономическийlivden on 3 kg / t, ferro-tungsten-smelting high-speed steel pores of the bottom 2 kg / t, ferrochrome at 5 kg / t, ka 10,000 tons per year. economic

феррованади на 4 кг/т) и сэкономитьэффект составит Ч00000 руб.ferrovanadi at 4 kg / t) and save the effect will be CH00000 rubles.

Claims

MIXTURE FOR PRODUCING ALLOY ALLOY MELT containing vanadium-containing slag, a reducing agent, a carbon-containing material, characterized in that, in order to reduce the cost of the process of obtaining alloying melt, increase the absorption of alloying elements when using alloying melt for smelting steel with a limited content of manganese, it additionally contains molybdenum and waste of high alloy steels, as a reducing agent - waste abrasive cleaning of metal and as a carbon-containing material - coke in the following ratio of components, wt.%:

Vanadium Slag

Metal abrasive scrap Molybdenum concentrate

Coke

High alloy steel waste

12-20

6-10

3-10

0.5-2.5

Rest